Glas, Linsen, Prismen und mehr Technisches in der Fernoptik

Dieses Kapitel ist recht technisch, komplex und wird daher nach und nach mit Inhalten gefüllt.
Über die Beschaffenheit optischer Gläser, Linsen, Prismen und vieles mehr. Den Anfang machen Informationen über die "konkurrierenden" Prismensysteme der oft genannten Dachlantprismen - und Porroprismen-Gläser.

Die Prismen-Systeme moderner Ferngläser

Schon von aussen erkennt man zwei prägnante Unterschiede der beiden verschiedenen grundsätzlichen Bauformen von Ferngläsern. Diese beherbergen geschliffene Gläser, die im Wesentlichen aus drei Baugruppen bestehen: Die Linsen des Okulars, die Linsen des Objektivs und die Prismen.

Prismen sind für die Bildumkehr zuständig. Da alle heutigen Ferngläser auf dem Prinzip des Kepler’schen Fernglases beruhen (siehe Lexikon-Eintrag: Fernrohr), sind die Bilder zunächst seitenverkehrt dargestellt, stehen also Kopf. Die Prismen sind also grundsätzlich vor allem für die Bildumkehr zuständig, erfüllen aber bei modernen Ferngläsern noch andere Zwecke.
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Porro-Prismen

Die traditionell verbreitete Form des Fernglases beherbergt das System der Porro-Prismen, benannt nach Ihrem Erfinder, Ignazio Porro, der 1854 das Patent auf diese Technik anmeldete. Zu erkennen sind diese Gläser an der dreiteiligen Bauform mit Okular, Körper und Objektivrohr, wobei der Körper das Prismensystem ummantelt.

Bei Porro-Prismensystemen wird das Licht mehrfach rechtwinklig umgeleitet. Die Anordnung der Prismen erklärt hierbei anschaulich die breite Bauform. Zwei Prismensegmente sorgen für eine Totalreflexion des Bildes:
Im ersten Prisma erfolgt die erste 180º Drehung, die das Bild „von Kopf auf die Füße“ stellt. Das zweite Prisma dreht das Bild vertikal um 180º, um die Bildrichtung wieder nach vorn zu lenken, die bei der ersten Umlenkung Richtung Betrachter umgelenkt wurde.
Neben den einfachen Porto-Systemen gibt es noch weiter (Porro-Prismen 2. Art), welche die Umlenkprozesse auf 4x 90 Grad verteilen und somit komplexer sind.

Vorteile von Porro-Prismensystemen:
Porroprismen-Systeme sind einfach zu konstruieren und die Prismen robust, da meist mit weniger Komponenten möglich.
Ein klassischer Vorteil liegt in dem durch die Objektivabstände begünstigten plastischen Sehen. Auch ist die breite Griffweise für viele ein ergonomisches Plus.

Nachteile:
Durch die breite Bauform in drei Teilen je Auge ergibt sich eine bauartbedingte Anfälligkeit für Stöße, nahlassende Dichtigkeit etc. Vor allem bei langen Objektiven großer Gläser wie in der 50-63mm Klasse, wo die Angriffswinkel für Stöße besonders hoch sind.
Auch werden Porro-Gläser oft als sperrig empfunden. Als unhandlich würde ich sie jedoch nicht bezeichnen – ich gehöre zu den sicher vielen Anwendern, die die breite Griffweise der Porro-Gläser (natürlich abhängig von Hersteller / Konstruktionslösung) zu schätzen weiss und als ergonomisch sehr angenehm empfindet.

Dachkant-Prismen

Dachkant-Prismen (englisch: Roof-Prism) leiten sich namentlich von der Form der Prismen ab, die an Hausdächer erinnern. Die Technik hat vor allem das Ziel, kompaktere Ferngläser zu bauen, die in einem einzigen Rohr, also einer äußeren Baugruppe eine schlanke Bauform ermöglichen. Die Anordnung der Prismen ist komplexer und benötigt mindestens eine verspiegelte Fläche. Durch diese Spiegelung und 5-fache Umlenkung gelangt das Licht zum Okular. Durch den Spiegel stellen Dachklantprismen höhere Anforderungen an die Qualität und durch die mehrfache Umlenkung auch an die Konstruktion des Fernglases. Nur Dachkantprismen stehen auch vor dem Problem der Lichtphasen-Verschiebung, welche durch die Reflexionswege in den Prismen zustande kommen. Um die entstehenden Streueffekte und Minderungen der Lichtintensität zu korrigieren, muss eine Phasenkorrektur-Beschichtung aufgebracht werden.

Vorteile von Dachkantprismen-Gläsern:
Die Bauform ist schlanker als bei Porroprismen-Gläsern.

Nachteile:
Gute Dachkantprismen-Gläser sind technisch bedingt teurer, weil deutlich aufwändiger in der Produktion.
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